工业给水的药剂软化.ppt

一、工业给水软化的目的一、工业给水软化的目的 硬度是水质的一个重要指标，通常以水中硬度是水质的一个重要指标，通常以水中Ca2+，，Mg2+的的总含量称为水的总含量称为水的总硬度（总硬度（Ht））硬度又分为硬度又分为碳酸盐硬度碳酸盐硬度（（Hc））和和非碳酸盐硬度（非碳酸盐硬度（Hn），），前者称为前者称为暂时硬度暂时硬度，后者，后者称为称为永久硬度永久硬度 生活用水与生产用水均对硬度指标有一定的要求生活用水与生产用水均对硬度指标有一定的要求 锅炉用水锅炉用水中若含有硬度盐类，会在锅炉受热面上生成水中若含有硬度盐类，会在锅炉受热面上生成水垢，从而降低锅炉热效率，增大燃料消耗垢，从而降低锅炉热效率，增大燃料消耗 ，甚至因金属壁，甚至因金属壁面局部过热而烧损部件、引起爆炸面局部过热而烧损部件、引起爆炸 因此，因此，低压锅炉低压锅炉，一般要进行水的，一般要进行水的软化处理软化处理；对于；对于中、高中、高压锅炉压锅炉，则要求进行水的，则要求进行水的软化与脱盐处理软化与脱盐处理 第三章第三章 工业给水的药剂软化工业给水的药剂软化9/3/20241二、水的软化的方法概述二、水的软化的方法概述(一一)药剂软化法药剂软化法 基于溶度积原理基于溶度积原理，向原水中加入一定量的某些化学，向原水中加入一定量的某些化学药剂（药剂（如石灰石、苏打等如石灰石、苏打等），使之与水中的），使之与水中的Ca2+、、Mg2+反反应生成难溶化合物应生成难溶化合物CaCO3和和Mg(OH)2沉淀析出，以达到去沉淀析出，以达到去除水中大部分除水中大部分Ca2+、、Mg2+的目的。

这一方法称为水的的目的这一方法称为水的药剂药剂软化法或沉淀软化法软化法或沉淀软化法二二)离子交换软化法离子交换软化法 基于离子交换原理基于离子交换原理，利用某些离子交换剂所具有的可，利用某些离子交换剂所具有的可交换阳离子（交换阳离子（Na+或或H+）与水中）与水中Ca2+、、Mg2+进行离子交换进行离子交换反应，去除水中的反应，去除水中的Ca2+、、Mg2+ ，以达到水的软化目的，以达到水的软化目的,称称为水的为水的离子交换软化法离子交换软化法9/3/20242(三三)电渗析软化法电渗析软化法 基于基于电渗析电渗析原理原理，利用离子交换膜的选择透过性，在，利用离子交换膜的选择透过性，在外加直流电场作用下，通过离子的迁移，在进行水的局部外加直流电场作用下，通过离子的迁移，在进行水的局部除盐的同时，达到软化的目的除盐的同时，达到软化的目的9/3/20243三、软化方法及选择三、软化方法及选择 通常对硬度高、碱度高的水采用通常对硬度高、碱度高的水采用石灰软石灰软化法化法；对硬度高、碱度低的水采用；对硬度高、碱度低的水采用石灰－纯石灰－纯碱软化法碱软化法；对碱度高的负硬水则采用；对碱度高的负硬水则采用石灰－石灰－石膏处理法石膏处理法。

9/3/202441.石灰软化法：石灰软化法：（（1））基本反应原理基本反应原理 消消石石灰灰投投入入高高含含量量暂暂时时硬硬度度的的水水中中，，会会产产生生下下列反应列反应：：Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2OCa(OH)2+Ca(HCO3)2═2CaCO3↓+2H2O2Ca(OH)2+Mg(HCO3)2═2CaCO3↓+Mg(OH)2↓+2H2O 形形成成的的CaCO3和和Mg(OH)2都都是是难难溶溶化化合合物物，，可可从水中沉淀析出从水中沉淀析出9/3/20245水中的永久硬度不能用石灰软化法除去，因为：水中的永久硬度不能用石灰软化法除去，因为： MgSO4+Ca(OH)2═Mg(OH)2↓+2CaSO4MgCl2+Ca(OH)2═Mg(OH)2↓+2CaCl2 故石灰软化法不能降低水的非碳酸盐硬度故石灰软化法不能降低水的非碳酸盐硬度但但通过石灰处理，在软化的同时还可以去除水中部分通过石灰处理，在软化的同时还可以去除水中部分铁和硅的化合物铁和硅的化合物9/3/20246（（2）工业石灰加入量估算）工业石灰加入量估算工业石灰加入量可按下列两种情形估算：工业石灰加入量可按下列两种情形估算：1) 当当钙硬度钙硬度(HCa)大于碳酸盐硬度大于碳酸盐硬度(HZ)，此时水中的碳酸盐硬，此时水中的碳酸盐硬度仅以度仅以[Ca(HCO3)2]的形式出现的形式出现。

CaO=28(Hz+CO2+Fe+K+α) ，，g/m32) 当当钙硬度小于碳酸盐硬度钙硬度小于碳酸盐硬度（（Hca

硬度其反应如下其反应如下CaSOCaSO4 4+Na+Na2 2COCO3 3═CaCO═CaCO3 3↓+Na↓+Na2 2SOSO4 4CaClCaCl2 2+Na+Na2 2COCO3 3═CaCO═CaCO3 3↓+2NaCl↓+2NaClMgSOMgSO4 4+Na+Na2 2COCO3 3═MgCO═MgCO3 3↓+Na↓+Na2 2SOSO4 4MgClMgCl2 2+Na+Na2 2COCO3 3═MgCO═MgCO3 3↓+2NaCl↓+2NaClMgCOMgCO3 3+Ca(OH)+Ca(OH)2 2═CaCO═CaCO3 3↓+Mg(OH)↓+Mg(OH)2 2↓ ↓9/3/20249（（2）石灰－纯碱加入量估算）石灰－纯碱加入量估算1）石灰用量估算）石灰用量估算 [CaO]=56/ε1×[CaO]=56/ε1×（（（（[CO[CO2 2]+ H]+ H总总总总+ + HHMgMg+ α+ α））））[CaO]－石灰投加量，mg/L；56－CaO的摩尔质量，g/mol；ε1―工业石灰的纯度，％；H总－原水总碱度，mmol/L；HMg－原水镁硬度，mmol/L；α－石灰过剩量，mmol/L （一般为～） 2）纯碱用量估算）纯碱用量估算 [Na [Na2 2COCO3 3]=106/ ε2×]=106/ ε2×（（（（ HH永永永永+ + β β）））） ，，，，mg/Lmg/L[Na2CO3]－纯碱投加量，mg/L；106－Na2CO3的摩尔质量，g/mol；ε2―工业纯碱的纯度，％；H永－原水永久硬度，mmol/L；β－纯碱过剩量，mmol/L（一般为～）； 9/3/2024103 3、石灰－石膏处理法、石灰－石膏处理法、石灰－石膏处理法、石灰－石膏处理法 对于高碱度的负硬水，即水中总碱度大于总硬度对于高碱度的负硬水，即水中总碱度大于总硬度的水，常以石灰－石膏处理法除去。

涉及反应式为：的水，常以石灰－石膏处理法除去涉及反应式为：2NaHCO3+CaSO4+Ca(OH)2══2CaCO3↓↓+Na2SO4+2H2O2KHCO3+CaSO4+Ca(OH)2══2CaCO3↓↓+K2SO4+2H2O9/3/202411四、软化设备四、软化设备 石灰软化设备包括：石灰软化设备包括：制备消石灰制备消石灰的设备、的设备、投加投加消石灰与原水充分消石灰与原水充分混合的设备混合的设备，以及生，以及生成的碳酸钙、氢氧化镁等沉淀物的沉淀和成的碳酸钙、氢氧化镁等沉淀物的沉淀和过过滤分离滤分离设备设备,组成了一套石灰软化系统组成了一套石灰软化系统9/3/2024129/3/2024139/3/2024149/3/2024159/3/202416。